Sanftanlauf für einen DC Motor

#7825505
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Guten Tag. Dies ist mein erster Beitrag also bitte nicht schimpfen ;) Ich bin auf der Suche nach einem Sanftanlauf für einen 12V DC Motor. Hintergrund: Ich habe einen fertigen torantrieb für ein Schwenktor. Allerdings fährt dieser direkt voll los und im ersten Moment leidet aufgrund der erhöhten Winkelgeschwindigkeit die Mechanik nicht unerheblich. Der Antrieb und Ansteuerung ist von der Firma topens (falls das irgendwie helfen könnte). Ich würde gerne das Anfahren verlangsamen. Von der Platine gehen 2 Adern zum Motor auf denen die Spannung wohl lediglich invertiert wird je nach verfahrrichtung. Gibt es eine fertige Schaltung die ich einfach dazwischen setzen kann und die mit dem links und Rechtslauf klar kommt? Vielen Dank Dirk

#7825515
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Otto K. schrieb:

Schalte einfach einen 100 Ohm Widerstand davor und überbrücke ihn nach 10 Sekunden. Der Widerstand kommt mit beiden Fahrtrichtungen klar.

Mit 100 Ω vor dem Motor, wird der wohl nicht einmal zucken. :) Da wirst du wohl ein wenig probieren muessen. Aber es gibt ja einstellbare und belastbare Drahtwiderstaende. Den muss man dann, nach dem Anlauf z.B. mit einem Relaiskontakt wie vorgeschlagen, bruecken. Auch hier wohl eher eine Sekunde statt zehn Sekunden.

Richtig wuerde man das mit einer Regelung des Motors, und einer Rampe als Steuersignal machen. Fuer eine richtige Regelung muss man aber dann die Drehzahl des Motors messen koennen. Z.B. mit einem optiscnen Encoder.

#7825519
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Dirk schrieb:

Der Antrieb und Ansteuerung ist von der Firma topens (falls das irgendwie helfen könnte).

Gibt es auch ein Typenschild oder eine Bedienungsanleitung mit irgendwelchen technischen Daten?

Evtl wirst du den Motor auch vor dem Erreichen der Endpositionen gezielt abbremsen wollen?

P.S.:

Dirk schrieb:

Gibt es eine fertige Schaltung die ich einfach dazwischen setzen kann und die mit dem links und Rechtslauf klar kommt?

Evtl reicht ein passend ausgesuchter NTC-Widerstand.

#7825553
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Man könnte das Signal abgreifen und über einen kleinen Brückengleichrichter leiten. Dahinter ist dann ein RC-Glied welches ein Relais für ca. eine Sekunde zeitverzögert einschaltet und somit den Widerstand, oder den NTC, oder eine Diodenmatrix aus 2x6 antiparallel geschalteten Dioden überbrückt.

#7825631
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Schalte einfach einen 100 Ohm Widerstand davor und überbrücke ihn nach 10 Sekunden. Der Widerstand kommt mit beiden Fahrtrichtungen klar.

In dem Fall wird es mutmasslich überhaupt keine Fahrtrichtung geben!

SCNR

Alles klar: Wir brauchen NOCH mehr Fachkräfte/iNNen von dieser Sorte...

#7825650
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Dirk schrieb:

Ich habe einen fertigen torantrieb für ein Schwenktor. Allerdings fährt dieser direkt voll los und im ersten Moment leidet aufgrund der erhöhten Winkelgeschwindigkeit die Mechanik nicht unerheblich.

Einen zu starken Antrieb gekauft?

Jedenfalls: Ein fester Widerstand ohne Überbrückungsrelais tut es vielleicht auch. Dann fährt das Tor eben etwas langsamer.

#7825664
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Hmm. Der Antrieb passt wohl, aber der Einbau war etwas anders als vorgesehen. Eigentlich hätte der Motor einen größeren Winkel gebraucht im Offen Anschlag. Aber Konstruktionsbedingt war das nicht möglich. Daher ist das erste Anlaufen zu stark bzw schnell. Fester Widerstand wäre auch machbar. Aber ich befürchte, dass das dann wirklich sehr lange dauern könnte.

#7825669
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Dirk schrieb:

Fester Widerstand wäre auch machbar. Aber ich befürchte, dass das dann wirklich sehr lange dauern könnte.

Ein Widerstand ist eigentlich nicht das richtige für einen Motor, weil der Motor ein zu hohes Anlaufdrehmoment hat. Man müsste den Motor eigentlich für eine Sekunde lang konstant mit zwei Drittel der Spannung versorgen. Und das in beiden Fahrtrichtungen. Also statt mit 12V nur mit 8V oder so.

#7825670
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Dirk schrieb:

Fester Widerstand wäre auch machbar.

Grundsätzlich geht das mit einem Widerstand. Allerdings ist es nicht ganz einfach den Wert dieses Widerstands zu bestimmen. Er dürfte etwa bei 1 Ohm oder darunter liegen und man müsste wohl mehrere ausprobieren. Die Leistung des Widerstands dürfte wohl bei >10W liegen. Es wäre gut zu wissen, wieviel Strom der Motor nach dem Anlauf etwa benötigt.

#7825678
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Rolf schrieb:

Einen zu starken Antrieb gekauft?

Nö.

Einen eher sehr kostengünstigen, die sind idR einfach gestrickt. Sanftanlauf kostet ordentlich Aufpreis und findet man erst ab der Mittelklasse aufwärts.

Rolf schrieb:

Ein fester Widerstand ohne Überbrückungsrelais tut es vielleicht auch. Dann fährt das Tor eben etwas langsamer.

...und auch mit weniger Leistung. Verm. hängt ein Schwenkflügel-Tor dran, da plagt sich das Motörchen ohnehin schon, wird dann bald in Rauch aufgehen wenn es nicht drehen darf wie es drehen will.

Da wird mit vertretbarem Aufwand nicht viel zu machen sein, auch wenn ich den Gedanken dahinter verstehen kann.

Ich vermute hier Deckenmontage mit Laufschiene zum Tor hin, ein Mitnehmer-Schlitten wird wohl am Torblatt eingehängt sein. Ev läßt sich hier ein Dämpfungs-Element integrieren, dann rupft der Antrieb nicht gar so arg am Tor.

Edit:

https://www.ebay.de/itm/224235741133

Etwa in der Art.

#7825816
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Harald W. schrieb:

Es wäre gut zu wissen, wieviel Strom der Motor nach dem Anlauf etwa benötigt.

Das spielt eigentlich keine Rolle, wenn man die Spannung für den Motor in beiden Fahrtrichtungen über Dioden konstant hält. Diese Schaltung kann man direkt hinters Steuergerät schalten. Nach etwa 0,5 Sekunden werden die Dioden vom Relais überbrückt.

Die 4 einzelnen Dioden sollen einen normalen Brückengleichrichter darstellen. Der ist nur etwas unglücklich aufgemalt.

😬

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#7830322
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Hallo Ich habe nun noch mal etwas geschaut und recherchiert. Also das Steuergerät hat tatsächlich einen Sanftanlauf. Dieser ist aber nur 2 Sekunden lang und der Motor bewegt sich in dieser Zeit ca 1 cm. Danach zieht er voll an. Der Sanftanlauf müsste aber so 5 Sekunden sein oder so. Kann man auch einfach ein Zeitverzögerungsrelais nehmen und damit einen Vorwiderstand in den Kreis rein setzen bzw raus nehmen?

#7830370
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Dirk schrieb:

Dieser ist aber nur 2 Sekunden lang und der Motor bewegt sich in dieser Zeit ca 1 cm.

Das deutet eher darauf hin dass der Antrieb unterdimensioniert ist. 2 Sekunden reichen eigentlich um ohne "Ruck" zu beschleunigen.

Dirk schrieb:

und im ersten Moment leidet aufgrund der erhöhten Winkelgeschwindigkeit die Mechanik nicht unerheblich.

Wie genau "leidet" denn die Mechanik.

Man kann ggf. die Mechanik noch durch 2 Federn in beide Bewegungsrichtungen etwas entkoppeln. Ob dazu die vom Schmied verlinkten Plastik Möbeltür-Dämpfer taugen wage ich zu bezweifeln.

#7830395
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Moin. Also am Anfang zieht das Tor so schnell an, weil der Winkel von Antrieb und Tor sehr spitz ist. Das ist zumindest steiler als vom Hersteller vorgesehen, aber die Einbaumöglichkeit gab nichts anderes vor. Aus dem Grunde beschleunigt das Tor auch zu schnell. Andernfalls wäre es richtig und das Tor würde nicht zu hart beschleunigen.

#7830532
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Dirk schrieb:

Also am Anfang zieht das Tor so schnell an, weil der Winkel von Antrieb und Tor sehr spitz ist.

Sorry das ist völlig unklar. Ich gehe hier von einem normalen Schwingtor aus, du hast im ersten Post "Schwenktor" geschrieben. Der Antrieb sitzt idR oben waagrecht und zieht die Oberkante des Tores in die Garage hinein.

Wenn du jetzt den Antrieb so einbaust dass er einen völlig ungünstigen Hebel hat, dann wird der Antrieb massiv überlastet und es ist eine Frage der Zeit bis er irgendwo (elektrisch oder mechanisch) versagt.

Wenn man dir hier helfen soll, dann müsstest du eine technische Skizze von der Konstruktion zeigen. Zur Not kann man eine bessere Zugachse auch über zusätzliche Ketten/Rollen oder Seilzüge machen.

#7830891
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Ich verstehe die Skizze nicht. Ist die Bewegungsrichtung des Tores so wie ich das grün eingezeichnet habe?

Auf jeden Fall hast du die Mechanik anscheinend so ungünstig gewählt, dass du vor allem in der/den Endlagen sehr ungünstige Übersetzungs/hebelverhältnisse hast. Dadurch resultieren große Kräfte bis sich das Tor bewegt. Das wirst du auch langsamer nicht vermeiden können. Denn 2 Sekunden sind für einen "Anlauf" eigentlich genug.

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#7830916
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Thorsten S. schrieb:

Da wären ja die Kräfte wegen des kurzen Hebelarms am Tor noch größer!

Das denke ich nicht. Hier überwiegt der Einfluss des Anzugswinkels. Wenn man gedanklich den Antrieb immer weiter zum Tordrehpunkt verschiebt, ist irgendwann der Punkt erreicht, wo die Zugkraft unendlich werden müsste. Einfach maßstabsgerecht aufzeichnen und probieren, welchen Drehwinkel das Tor macht, wenn der Linearantrieb 10cm einzieht.

#7830921
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Udo S. schrieb:

Ich verstehe die Skizze nicht. Ist die Bewegungsrichtung des Tores so wie ich das grün eingezeichnet habe?

Schade dass du auf Rückfragen nicht direkt eingehst. Aber mit deiner 2. Skizze gehe ich jetzt davon aus, dass das Tor oben links fest gelagert ist und kein klassisches Garagen Schwingtor ist, das oben Führungsrollen hat, die in einer horizontalen Schiene an der Decke läuft.

Statt dessen wird es nach oben gekippt.

Der Antrieb, so wie im letzten Bild eingezeichnet braucht dazu eine sehr hohe Kraft und kann dafür langsam sein, weil man eine ziemlich große Übersetzung hat. Die Frage ist ob dein Antrieb für ein klassisches Schwingtor ist und überhaupt nicht geeignet für diese Art von Tor, weil er viel zu schnell läuft.

#7830922
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Thorsten S. schrieb:

Ist der bestehende 2s Sanftanlauf analog gesteuert? Anpassen!

Der existiert laut TO bei seinem Antrieb werksseitig nicht.

??? Dirk schrieb im Beitrag #7830322:

Ich habe nun noch mal etwas geschaut und recherchiert. Also das Steuergerät hat tatsächlich einen Sanftanlauf. Dieser ist aber nur 2 Sekunden lang und der Motor bewegt sich in dieser Zeit ca 1 cm.

#7830925
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Wolf17 schrieb:

Das ist von oben auf die Einfahrt gesehen, ein Luftbild also.

Das heißt, es ist gar kein Garagentor, sondern ein Hoftor, das eine senkrechte Lagerachse auf einer Seite der Einfahrt hat?

Ok, dann war ich auf dem völlig falschen Dampfer. Das hättest du aber spätestens nach meinem Beitrag hier klarstellen können:

Udo S. schrieb:

Ich gehe hier von einem normalen Schwingtor aus, du hast im ersten Post "Schwenktor" geschrieben. Der Antrieb sitzt idR oben waagrecht und zieht die Oberkante des Tores in die Garage hinein.

#7830931
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Rory B. schrieb:

Vielleicht hilft ein PWM-Controller für sanftes Anfahren und Richtungswechsel.

Lesen! Er Schreibt im ersten Beitrag:

Dirk schrieb:

Von der Platine gehen 2 Adern zum Motor auf denen die Spannung wohl lediglich invertiert wird je nach verfahrrichtung. Gibt es eine fertige Schaltung die ich einfach dazwischen setzen kann und die mit dem links und Rechtslauf klar kommt?

Die Steuerung macht den Saftanlauf wahrscheinlich schon mit PWM.

Die richtige Lösung ist:

H. H. schrieb:

Ist doch alles viel einfacher, der Sanftanlauf lässt sich bestimmt an der Steuerung einstellen.

wenn das nicht geht hat er den Motor zu nahe an den Drehpunkt gesetzt oder der Antrieb passt halt nicht.

#7830935
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Hier ist einmal ein Ausschnitt aus dem Video welches ich aufgenommen habe.

Der Motor ist zu nah am Drehpunkt aber war durch die Wand nicht zu ändern. Wenn ich den Motor durch einen Vorwiderstand verlangsamere läuft das auch, braucht aber ewig zum schließen.

Ich denke auch, dass dort eine PWM gemacht wird. Der Antrieb ist ein topens a5131.

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#7830941
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Dirk schrieb:

Wenn ich den Motor durch einen Vorwiderstand verlangsamere läuft das auch, braucht aber ewig zum schließen.

Wenn du das schon probiert hast, dann kannst du ja den Vorwiderstand mit einem Zeitrelais überbrücken, wie schon am Anfang des Threads vorgeschlagen.

Interessant wird vielleicht noch wo du das Start-Signel für das Zeitrelais herbekommst.

Die Mechanik ist so halt blöd, es bleibt eine unschöne Lösung, aber wenn sie für dich funktioniert...

#7830952
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Dirk schrieb:

Der Motor ist zu nah am Drehpunkt aber war durch die Wand nicht zu ändern.

Wenn bei offenem Tor der Linearantrieb noch Verkürzungsreseve hat, kann man ihn weiter vom Drehpunkt entfernt montieren (Bild rechts grün), dann wird der Anzugswinkel gutmütiger (Bild links grün)

Oder gibt es nur noch Verlängerungsreserve (Bild links blau)? Dann müsste vor dem versetzen vom Motor auch der Anschlagspunkt am Tor versetzt werden.

#7830968
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Anleitung zu A5131 https://m.media-amazon.com/images/I/C1ziWAumoOL.pdf

Da ist bestimmt PWM schon drin, weil man die Schließzeit am mittleren Poti B einstellen kann. Möglicherweise reicht ein vom Motorausgang getriggertes Zeitrelais (Gleichrichter + RC Filter + Optokoppler) das das auf langsam voreingestellte Speedpoti mittels Widerstand so manipuliert, dass erst nach einigen Sekunden auf schnell geschaltet wird.

Das Potentiometer B dient zur Einstellung der Autoschließzeit des Torantriebs. Drehen Sie das Potentiometer im Uhrzeigersinn, um die automatische Schließzeit zu erhöhen, und drehen Sie es gegen den Uhrzeigersinn, um die automatische Schließzeit zu verkürzen. Die Autoschließzeit kann stufenlos von 3 bis 120 Sekunden eingestellt werden.

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Gast #7830974
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Wolf17 schrieb:

H. H. schrieb:

Aber man müsste die Software ändern für einen längeren Sanftanlauf

Nein, kein Eingriff in den Sanftanlauf, sondern allgemein die Geschwindigkeit manipulieren mittels Poti B. Unmanipuliert wird künftig immer langsam gefahren, nach Zeitablauf schnell.

Traust du dem TE den Eingriff zu?

#7830980
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H. H. schrieb:

Traust du dem TE den Eingriff zu?

Nein. Genauso wie er den Antrieb bestimmt hat montieren lassen, braucht er jemanden der die Änderung machen kann. Zumindest erscheint mir mein Vorschlag technisch möglich.

Ausführanregung: Vermutlich sind alle Potis als Spannungsteiler geschaltet und weden vom µC abgefragt. Das ist leicht mit Ohmmeter zu prüfen. Wenn das stimmt, ein Zusatztpoti parallel schalten, B Mittelabgiff unterbrechen und über einen Umschaltkontakt führen. Am Ausgang 100nF nach Masse zur Umschaltüberbrückung.

#7831053
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Dirk schrieb:

Den Sanftanlauf brauche ich auch nur in eine Richtung. Deswegen ist über dem Widerstand eine Diode

Aha! Dann muss nur noch ein 10k Widerstand dahin, damit sich der 1000uF Kondensator auch wieder entladen kann.

Noch besser wäre es, wenn der Kondensator zwischen 5k Widerstand und Gleichrichterdiode geschaltet wird, dann kannst du die dicke Diode für den Motor komplett weglassen weil das Relais dann umgekehrt funktioniert.

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#7831071
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Otto K. schrieb:

Dirk schrieb:

Den Sanftanlauf brauche ich auch nur in eine Richtung. Deswegen ist über dem Widerstand eine Diode

Aha! Dann muss nur noch ein 10k Widerstand dahin, damit sich der 1000uF Kondensator auch wieder entladen kann.

Das geht so nicht. Der Motor wird je nach Drehrichtung mit +24 oder -24V und ggf. PWM angesteuert. Die Steuerung muss mit einem Brückengleichrichter und Ladeelko entkoppelt sein, oder besser möglichst einfach:

H. H. schrieb:

Dann nimm doch NTC und Diode parallel.

Ist halt die Frage, ob der NTC deutlich länger als 2 Sekunden braucht bis er niederohmig wird.

#7831095
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Udo S. schrieb:

Das geht so nicht.

Doch, das geht genauso, weil Dirk die Steuerung nur für eine Fahrtrichtung benötigt.

Udo S. schrieb:

Der Motor wird je nach Drehrichtung mit +24 oder -24V und ggf. PWM angesteuert. Die Steuerung muss mit einem Brückengleichrichter und Ladeelko entkoppelt sein.

Das habe ich auch erst geglaubt. Das wäre dann so wie auf dem Bild, aber wie gesagt, Dirk benötigt das so nicht.

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#7831112
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Otto K. schrieb:

Das habe ich auch erst geglaubt. Das wäre dann so wie auf dem Bild, aber wie gesagt, Dirk benötigt das so nicht.

  1. Man benötigt ein Ladeelko falls die Steuerung beim Sanftanlauf PWM macht (was wahrscheinlich ist).
  2. Man muss darauf achten dass bei umgekehrter Polung die maximale Sperrspannung Ube des Transistors nicht überschritten wird.
  3. Das Relais in deiner Schaltung müsste einen Schließer statt eines Öffners haben, denn der Widerstand soll nach einiger Zeit überbrückt werden und dein Transistor schaltet erst nach der vom RC Glied definierten Zeit durch.
  4. Dadurch würde es aber in Gegenrichtung gar nicht durchschalten, also würde die ganze Zeit der Vorwiderstand aktiv sein.
Gast #7831123
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Udo S. schrieb:

  1. Man benötigt ein Ladeelko falls die Steuerung beim Sanftanlauf PWM macht (was wahrscheinlich ist).

Der Motor wird wohl mit pulsierender Gleichspannung versorgt, ein Ladeelko ist da ja nicht nötig. Und wegen Kurzbetrieb kann der Ringkerntrafo recht klein bleiben.

Die Schaltung vom Octopussy ist aber eh Murks.

Gast #7831152
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Udo S. schrieb:

H. H. schrieb:

Der Motor wird wohl mit pulsierender Gleichspannung versorgt, ein Ladeelko ist da ja nicht nötig.

Natürlich nur für diese Relaissteuerung zur Brückung des Vorwiderstands, deshalb müsste dann eh eine Diode oder Brückengleichrichter zur Entkopplung vom Laststromkreis davor.

Schon klar, aber die Schaltung ist ja eh Murks.

#7831205
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Otto K. schrieb:

Genau und deswegen

Das wird den TO sehr wahrscheinlich überfordern, zumal die RC-Geschichten reine Probiererei sind. Es hat allein schon 10 Tage gedauert, bis deutlich wurde, daß die Motorspannung nicht 12 V sondern 24 V beträgt.

Für eine definierte Rampe bräuchte man entweder einen 'echten' Integrator mit OPV, durch dessen Ausgangsspannung die Versorgungsspannung nachträglich mit PWM 'moduliert' wird oder gleich einen µC, der alle Freiheitsgrade bietet. Bipolar bekommt man so eine Schaltung, indem man einen Brückengleichrichter in die Motorzuleitung einfügt und an den +/- Ausgängen einen Leistungstransistor die PWM schalten läßt. Mit max. 99 % Tastverhältnis bleibt noch etwas 'Luft' zum Abgreifen der Versorgungsspannung für die notwendige Elektronik übrig. Das wäre perfekt, für den TO aber wohl nicht machbar.

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